张宇涛-机械工艺课程设计说明书

浙江科技学院机械与汽车工程学院机械制造工艺学课程设计说明书设计题目：液压缸连接座零件的机械加工工艺规程及夹具设计专业：材料成型及控制工程班级：材料081学号：108012011学生姓名：张宇涛指导老师：郑军机械与汽车工程学院机械制造工艺学课程设计第1页共29页2011年6月30日目录设计任务书……………………………………………………………………………2课程设计说明书正文…………………………………………………………………3序言……………………………………………………………………………………3一、零件的分析………………………………………………………………………4二、工艺规程设计……………………………………………………………………5（一）毛坯选择……………………………………………………………………5（二）基准选择……………………………………………………………………6（三）拟定工艺路线………………………………………………………………7（四）确定机械加工余量、工序尺寸及公差……………………………………10（五）选择机床设备及工艺装备…………………………………………………12（五）确定切削用量及基本工时…………………………………………………12三、专用夹具设计……………………………………………………………………22（一）设计主旨……………………………………………………………………22（二）夹具设计……………………………………………………………………22课程设计心得体会…………………………………………………………………26致谢…………………………………………………………………………………27参考文献……………………………………………………………………………28机械制造工艺学课程设计第2页共29页浙江科技学院机械与汽车工程学院机械制造工艺学课程设计设计任务书设计题目：液压缸连接座零件的机械加工工艺规程及夹具设计生产纲领：中批或大批设计内容：1、任务书和对应零件图1套2、毛坯图1张3、机加工工艺过程卡1套4、机加工工序卡1套5、零件定位方案图1张6、夹具设计图（含装配图和必要零件图）1套7、课程设计说明书1份班级材料081设计者张宇涛机械制造工艺学课程设计第3页共29页指导教师郑军2011年6月30日课程设计说明书正文序言《机械制造工艺学》课程设计是学完了《机械制造工艺学》、《机床夹具设计》、《金属切削机床与刀具》等主要课程，并进行了生产实习之后进行的一个实践性环节，是应用所学基础理论、专业知识与技能去分析和解决生产实际问题的一次综合训练。通过课程设计，使学生以下方面得到锻炼：1、能运用机械制造技术基础课程中的基本理论只是，正确解决零件加工中的定位、夹紧及合理安排机加工工艺过程等问题，从而保证加工质量。2、提高结构设计能力。通过夹具设计，获得根据加工要求设计高效、省力、经济、合理夹具的能力。3、学会使用手册和各种图表数据资料。掌握与本设计有关的资料的名称和出处。我希望通过这次课程设计能巩固、扩大和强化自己所学到的理论知识与技能，提高自己设计计算、制图、编写技术文件的能力，学会正确使用技术资料、标准、手册等工具书，并在设计中培养自己理论连系实际、严肃认真的工作能力，为以后进行毕业设计和毕业后从事工作打下一个良好的基础。机械制造工艺学课程设计第4页共29页一、零件的分析（一）零件的作用题目所给的零件是液压缸连接座，顾名思义主要起连接作用。（二）零件工艺的分析1）零件图上的主要技术要求为：锐边倒钝、未注明倒角1.5×45。2）加工表面及其要求：①液压缸连接座左侧轴的尺寸为Φ25-0.041-0.02，表面粗糙度为Ra6.3μm，长度为75mm。②液压缸连接座的槽为3.4×Φ21，Φ25外端面与操纵槽右面的机械制造工艺学课程设计第5页共29页距离为51mm。③轴Φ40外端面与轴中心线的垂直度为0.01mm，Φ40外端面与Φ25外端面的距离为75mm。④螺纹M24,到Φ25外端面的距离为45mm。⑤2-Φ30-0+0.033孔中心线到右侧方形端面距离为35mm。⑥操纵槽：宽度为37mm，深度为80mm，对称面与方头宽度60mm表面的距离为36.5mm。⑦未注明的表面粗糙度为Ra3.2μm。二、工艺规程设计（1）毛坯选择1）确定毛坯的类型及制造方法由于零件的材料为45号钢，零件的形状不有圆和方形，如果采用一根圆棒料，在加工时会浪费很多原料，所以采用锻造毛坯。由于产量属于大批生产，零件的轮廓尺寸不大，选用砂型机器造型。2）确定毛坯的形状、尺寸及公差毛坯的形状及尺寸如附图2所示。选择零件的最高线且平行于两孔的中心面的平面作为分型面。铸件采用带芯的分模造型，多件同时浇注。由于要利用不加工表面进行定位的情况，零件图上列出精铸，所以确定铸件尺寸公差等级为db6414-96的CT9,机械加工余量等级为AM-H。机械制造工艺学课程设计第6页共29页3）毛坯的技术要求①铸件无明显的铸造缺陷。②拔摸斜度为30′。③机加工前正火，消除内应力。④小圆轴中心线与大圆轴端面的垂直度小于0.01。4）绘毛坯图根据附图一所示的零件结构形状，在各加工表面加上加工余量，绘制毛坯图如附图所示。（2）基准选择根据附图1所示，首先将Φ25和Φ40的轴加工好，为后续工序准备基础。根据粗、精基准选择的原则，确定各加工表面的基准如下：机械制造工艺学课程设计第7页共29页序号加工面基准1轴Φ25，轴Φ40轴线2长方体底平面（精加工）Φ25轴及端面。3长方体另外三个面Φ25轴、长方体底平面42-Φ30孔长方体底面、Φ25轴537mm的操纵槽Φ25轴、端面、长方体底面6轴Φ25和轴Φ40的端面长方体四面73.4×Φ21槽轴线，轴Φ25端面8M24螺纹轴Φ25外圆（3）拟定机械加工工艺路线1）确定各加工表面的加工方法及加工路线：该液压缸连接座的加工面为：Φ25轴外圆、M24螺纹、3.4×Φ21槽、Φ40轴外圆、各端面、长方体外表面、37mm的操纵槽。根据各加工表面的精度要求和表面粗糙度要求，Φ25轴外圆、Φ40轴外圆、各端面加工路线为粗车—精车；长方体五个表面加工路线粗铣—精铣。2-Φ30孔的加工路线为钻—扩—铰。M24螺纹的加工路线为铣削。37mm的操纵槽的加工路线为粗磨—精磨。2）拟定加工路线①工艺路线方案一工序1：锻造工序2：正火工序3：粗车机械制造工艺学课程设计第8页共29页①打中心孔②长方体左侧端面③Φ40外圆（外圆余量1-1.5mm）④Φ40端面（长度余量0.5mm）⑤Φ25外圆（外圆余量1-1.5mm）⑥Φ25端面（总长留3mm）工序4：粗铣①长方体下底面（余量2mm）②长方体三个面（余量1mm）③长方体端面（留总长2.5mm）工序5：粗磨①操纵槽（各边余量1mm）工序6：调质：220-240HBS工序7：精车①长方体左侧端面②Φ40外圆（余量0.2mm）③Φ40端面(余量0.3mm)④Φ25外圆（余量0.2mm）⑤Φ25端面（到Φ40端面距离最大为75.5mm）⑥倒角⑦切槽⑧车削螺纹工序8：①铣长方体右端面，总长留0.3mm。②钻、扩、铰2-Φ30孔。③铣长方体另外三个面。工序9：①粗磨操纵槽。②精磨操纵槽。机械制造工艺学课程设计第9页共29页②工艺路线方案二工序1：锻造工序2：正火工序3：粗铣1.长方体右侧端面2.长方体四个面3.操纵槽工序4：粗车1.长方体左侧端面2.Φ40外圆3.Φ40外圆端面4.Φ25外圆5.Φ25外圆端面工序5：调质220-240HBS工序6：精铣1.长方体右侧端面2.长方体四个面3.铣操纵槽工序7：钻、扩、铰2-Φ30孔。工序8：精车1.长方体左侧端面2.Φ40外圆3.Φ40外圆端面4.Φ25外圆5.Φ25外圆端面6.切槽7.倒角8.车削螺纹机械制造工艺学课程设计第10页共29页工艺路线一是按照先左侧后右侧来加工的，发现加工时所留的余量不能很好的控制计算。尽量的减少了工件的装夹次数、加工面的相互位置精度不怎么好控制、需要的机床数量数少、减少工件在工序间的运输，减少辅助时间和准备终结时间。工艺路线二是按照从右侧往左侧来加工的，同样尽量在一台机床上把一些工序都加工完，减少工件的装夹次数、易于保证加工面的相互位置精度、需要的机床数量少、减少工件在工序间的运输时间、减少辅助时间和准备终结时间。综上述，我选择第二方案。（4）确定机械加工余量、工序尺寸及公差根据上述原始资料及加工工艺。查《实用机械制造工艺设计手册》（以下简称《工艺手册》），分别确定各加工表面的加工余量、工序尺寸及公差如下：工序工序内容单边余量工序尺寸表面粗糙度Ra工序31.粗铣长方体右侧端面1.5mm35mm12.5μm2．粗铣长方体上下两面1.5mm73mm12.5μm3．粗铣长方体前后两面1.5mm60mm12.5μm4.粗铣操纵槽1mm37mm12.5μm工序41.粗车长方形左端面1.5mm105mm12.5μm2.粗车Φ40外圆1mm40mm12.5μm3.粗车Φ40外圆端面0.6mm10mm12.5μm4.粗车Φ25外圆1mm25mm12.5μm5.粗车Φ25外圆端面0.7mm75mm12.5μm机械制造工艺学课程设计第11页共29页工序61.精铣长方体右端侧面0.7mm35mm3.2μm2.精铣长方体上下两面0.7mm73mm3.2μm3.精铣长方体前后两面0.7mm60mm3.2μm4.精铣操纵槽0.7mm37mm3.2μm工序71钻2-Φ30孔1mm30mm12.5μm2.扩2-Φ30孔0.1mm30mm6.3μm3.铰2-Φ30孔0.03mm30mm3.2μm工序81.精车上方形左端面0.3mm105mm3.2μm2.精车Φ40外圆0.1mm40mm3.2μm3.精车Φ40外圆端面0.2mm10mm3.2μm4.精车Φ25外圆0.1mm25mm3.2μm5.精车Φ25外圆端面0.3mm75mm3.2μm6.切3.4×Φ21槽0mm3.4mm3.2μm7.倒角1.5×45°0mm3.4mm3.2μm8.车M24螺纹0mm24mm3.2μm机械制造工艺学课程设计第12页共29页（五）选择机床设备及工艺装备工序3：X62w卧式升降台铣床，YT15螺旋齿7：24A型40号圆锥柄立铣刀、直径为35mm的高速钢圆柱形铣刀、游标卡尺、钢直尺、专用夹具。工序4：CL6134A轻型卧式车床，YT15普通硬质合金钢、游标卡尺、四角卡盘、钢直尺。工序6：X5012立式升降台铣床，YT15螺旋齿7：24A型40号圆锥柄立铣刀、直径为35mm的高速钢圆柱形铣刀、游标卡尺、钢直尺、专用夹具。工序7：X5012立式升降台铣床,Φ28mm标准锥柄麻花钻、Φ29.8YT15扩孔刀及Φ30YT15锥柄机用铰刀，0-200/0.02mm游标卡尺、钢直尺、Φ30孔用塞规。工序8：CL6134A轻型卧式车床，YT15普通硬质合金钢车刀和切槽刀及倒角刀、螺纹刀、游标卡尺、四角卡盘、钢直尺。（六）确定切屑用量及基本工时1）工序3x62w卧式升降台铣床，游标卡尺、钢直尺、专用夹具，柴油冷却、一把三面刃直齿铣刀，YT15刀片，刀盘直径125mm，宽度为12mm，齿数为20.另一把直径36mm。①长方体右侧端面A．确定被吃刀量有毛坯已知铣削宽度at=60,深度ap=1.5。机械制造工艺学课程设计第13页共29页B.确定每齿进给量根据《切削手册》表3.5，每齿进给量fz=0.09-0.18mm/z。取0.1。C．选择铣刀磨钝标准及耐用度根据《切削手册》表3.7，铣刀刀齿后面最大磨损量为1.2mm；耐用度为T=120minD.确定切削速度和工作台每分钟进给量根据《切削手册》表3.27CV=600，QV=0.21,xv=0Yv=0.12,uv=0.4,pv=0,m=0.35,kv=1.1Vv=170m/min，nv=360r/min根据《工艺手册》表4.2-39，与375r/min差不多，实际切削速度V=165.4mm/min工作台每分钟进给量为0.1×20×60=120mm/min，选择实际每齿进给量为fz=0.099mm/z。